【正文】 線如圖4－33所示　　　　　　　　　　　　　圖4－33在全部移動荷載作用下，第68號節(jié)點（第2號墩）梁單元應力，在組合（軸力＋彎矩）下影響線，如圖4－34所示　　　　　　　　　　　　　圖4－34第五章　預應力鋼束的估算與布置 預應力鋼束估算 計算原理根據(jù)《預規(guī)》（JTG D622004）規(guī)定，預應力梁應滿足彈性階段（即使用階段）的應力要求和塑性階段（即承載能力極限狀態(tài)）的正截面強度要求。1）按承載能力極限計算時滿足正截面強度要求 預應力梁到達受彎的極限狀態(tài)時，受壓區(qū)混凝土應力達到混凝土抗壓設計強度，受拉區(qū)鋼筋達到抗拉設計強度。截面的安全性是通過截面抗彎安全系數(shù)來保證的。（1）對于僅承受一個方向的彎矩的單筋截面梁，所需預應力筋數(shù)量按下式計算：如圖：h0xNdfcd 圖51 單筋截面梁受彎示意圖， （51） ， （52）解上兩式得：受壓區(qū)高度 （53）預應力筋數(shù) （54a）或 （54b）式中 —截面上組合力矩?！炷量箟涸O計強度；—預應力筋抗拉設計強度；—單根預應力筋束截面積； b—截面寬度（2）若截面承受雙向彎矩時，需配雙筋的，可據(jù)截面上正、負彎矩按上述方法分別計算上、下緣所需預應力筋數(shù)量。這忽略實際上存在的雙筋影響時（受拉區(qū)和受壓區(qū)都有預應力筋）會使計算結果偏大，作為力筋數(shù)量的估算是允許的。2）使用荷載下的應力要求e上Np下Np上e下Y上Y下MminnMmax+++Np下Np上Mmax合成+Mmin合成圖52 使用荷載下應力示意圖規(guī)范（JTJ D622004）規(guī)定，截面上的預壓應力應大于荷載引起的拉應力，預壓應力與荷載引起的壓應力之和應小于混凝土的允許壓應力（為），或為在任意階段，全截面承壓，截面上不出現(xiàn)拉應力，同時截面上最大壓應力小于允許壓應力。寫成計算式為：對于截面上緣 （55） （56）對于截面下緣 （57） （58）其中，—由預應力產(chǎn)生的應力，W—截面抗彎模量，—混凝土軸心抗壓標準強度。Mmax、Mmin項的符號當為正彎矩時取正值，當為負彎矩時取負值，且按代數(shù)值取大小。 一般情況下，由于梁截面較高，受壓區(qū)面積較大，上緣和下緣的壓應力不是控制因素，為簡便計，可只考慮上緣和下緣的拉應力的這個限制條件(求得預應力筋束數(shù)的最小值)。公式（55）變?yōu)? （59）公式（57）變?yōu)? （510） 由預應力鋼束產(chǎn)生的截面上緣應力和截面下緣應力分為三種情況討論：（1）截面上下緣均配有力筋Np上和Np下以抵抗正負彎矩，由力筋Np上和Np下在截面上下緣產(chǎn)生的壓應力分別為： （511） （512）將式（59）、（510）分別代入式（511）、（512），解聯(lián)立方程后得到 （513） （514）令 代入式（）、（）中得到 （515） （516）式中 Ap—每束預應力筋的面積；—預應力筋的永存應力(—)；e—預應力力筋重心離開截面重心的距離；K—截面的核心距；A—混凝土截面面積，取有效截面計算。 （2）當截面只在下緣布置力筋Np下以抵抗正彎矩時 當由上緣不出現(xiàn)拉應力控制時： （517） 當由下緣不出現(xiàn)拉應力控制時： （518）（3）當截面中只在上緣布置力筋N上 以抵抗負彎矩時： 當由上緣不出現(xiàn)拉應力控制時 （519） 當由下緣不出現(xiàn)拉應力控制時 （512）當按上緣和下緣的壓應力的限制條件計算時(求得預應力筋束數(shù)的最大值)?？捎汕懊娴氖剑?6）和式（58）推導得： （521） （522）有時需調整束數(shù)，當截面承受負彎矩時，如果截面下部多配根束，則上部束也要相應增配根，才能使上緣不出現(xiàn)拉應力，同理，當截面承受正彎矩時，如果截面上部多配根束，則下部束也要相應增配根。其關系為：當承受時， 當承受時， 預應力鋼束的估算對于連續(xù)梁體系，或凡是預應力混凝土超靜定結構，在初步計算預應力筋數(shù)量時，必須計及各項次內(nèi)力的影響。然而，一些次內(nèi)力項的計算恰與預應力筋的數(shù)量和布置有關。因此，在初步計算預應力時，只能以預估值來考慮，本設計用GQJS輸出組合彎矩值來進行設計，此項估算是非常粗略的。具體計算如下：ⅡGB/T 52241995，采用OVM1527。有關參數(shù)為： m2 ， m2 ，彈性模量195000 MPa，預應力抗拉設計強度為fpd=1860MPa,張拉控制應力σ=1860=1395MPa，，，抗拉強度1260 MPa，抗壓強度390 MPa，Ap=2710－6=(m2) 而預應力抗拉設計強度為fpd=1860(MPa),本設計在估算預應力鋼筋時，預應力筋的永存應力取為：σpe=1860=930(MPa)1）僅在上緣布置預應力鋼束取第14號邊墩中支座截面為例，計算如下：可按正常使用狀態(tài)計算：查截面特性，有I= (m4)，A= (m2)，ys= (m)， yx=(m)，Ws=,WX=,KS=,KX=, Mmax=16803 (KN?m)，Mmin=1292562(KN?m) 其中：I—有效截面慣性矩； A—有效截面面積； ys—有效截面中性軸距上緣的距離； yx—有效截面中性軸距下緣的距離。由式(5—19)有：=54(向上取整)由式(5—20)有：=65（向下取整）比較以上兩種情況，取54束鋼筋。2）僅在下緣布置預應力鋼束3）上、下緣均布置預應力鋼束 可以同樣的方式計算得出截面所需的鋼筋數(shù)，具體的鋼絞線束信息可結合鋼束的布置方式和要求，見表 預應力鋼束的布置連續(xù)梁預應力鋼束的配置不僅要滿足《橋規(guī)》(—99)構造要求，還應考慮以下原則：1）應選擇適當?shù)念A應力束的型式與錨具型式，對不同跨徑的梁橋結構，要選用預加力大小恰當?shù)念A應力束，以達到合理的布置型式。2）應力束的布置要考慮施工的方便，也不能像鋼筋混凝土結構中任意切斷鋼筋那樣去切斷預應力束，而導致在結構中布置過多的錨具。3）預應力束的布置，既要符合結構受力的要求，又要注意在超靜定結構體系中避免引起過大的結構次內(nèi)力。4）預應力束的布置，應考慮材料經(jīng)濟指標的先進性，這往往與橋梁體系、構造尺寸、施工方法的選擇都有密切關系。5）預應力束應避免合用多次反向曲率的連續(xù)束，因為這會引起很大的摩阻損失，降低預應力束的效益。6）預應力束的布置，不但要考慮結構在使用階段的彈性力狀態(tài)的需要，而且也要考慮到結構在破壞階段時的需要。7）預應力筋應盡量對稱布置8）應留有一定數(shù)量的備用管道，一般占總數(shù)的1%。9） 錨距的最小間距的要求。 常用錨具尺寸見表5－1錨具型號錨墊板寸mm波紋管徑外/內(nèi)mm螺旋筋圈徑mm圈數(shù)千斤頂型號錨具最小布置間距mmOVM15518062/551704Ycw100200OVM15720077/702406Ycw150230OVM15923087/802706Ycw250260VM151227097/903307Ycw250290OVM1519320107/1004008Ycw400420OVM1527370127/1204708Ycw650490YM15516567/601705YDC1500210YM15719077/701905YDC1500230YM15921587/802106YDC2000270YM151225092/852506YDC2500320YM1515290102/953206YDC3200370YM1517300107/1003407YDC4200400YM1519300107/1003507YDC4200420YM1524320117/1104007YDC5200460表51 預應力鋼束布置鋼束的布置位置，取其中一個鋼束組PSTGP11(中跨頂板束)為計算對象，其計內(nèi)容如下表5－2單元位置鋼束數(shù)Yp (m)Zp (m)平均 Sin Theta ([deg])平均 Cos Theta ([deg])平均應力 (kN/m^2)平均內(nèi)力 (kN)3I03J010690184I010196064J010863755I010469585J010794716I010483026J010657027I010404497J010577028I010349158J010459409I010263339J0103425810I0101837410J0102489011I0101370511J0101848112I0101499212J0101926213I0101552913J0101557114I0101150614J0101117515I0100653315J0100306116I016J017I017J018I018J098818519I019J020I020J021I021J097348422I022J023I001101690623J001101096224I001101106124J001101483225I025J026I026J027I027J028I028J029I029J030I030J031I031J032I032J0100113733I0100582633J0100524034I0100940534J0100831135I0101224035J0100550836I0100966536J0100192637I01013778